Monday 12 December 2011

Kenali Tokoh | HANS BETHE : GENIUS FIZIK – NUKLEAR

Hans Albretch Bethe merupakan pemenang Hadiah Nobel Fizik pada tahun 1967. Walaupun beliau merupakan seorang yang genius di dalam bidang fizik nuklear, beliau antara saintis yang menentang sekeras-kerasnya pembuatan  senjata nuklear. Walaupun demikian, Bethe yang dilahirkan pada 2 Julai 1906 di Strasbourg Perancis memasang impian dan bermotivasi tinggi untuk menyumbang sesuatu yang signifikan untuk menumbangkan kekuasaan tentera Nazi terutamanya setelah Perancis ditawan. Hans Bethe merupakan anak kepada Profesor Albretch Bethe, seorang ahli psikologi terkenal beragama kristian. Bethe melahirkan rasa kesal dengan berlakunya perampasan kuasa oleh tentera Nazi di bawah kepimpinan Adolf Hitler yang menjadi Canselor Jerman pada tahun 1933. Ketika itu Hans Bethe merupakan pensyarah berjawatan Profesor di Tubingen Universiy, Jerman. Beliau ditamatkan jawatannya kerana ibunya berketurunan yahudi. Hans Bethe dalam biografinya tidak mengaku dirinya berketurunan yahudi dan tidak begitu senang dikaitkan dengan yahudi. Kesal dengan tindakan pihak Nazi, ditambah  pula dengan maklumat yang diperolehi bahawa pihak Jerman terlebih dahulu telah memperolehi teknologi dan pengetahuan pembuatan bom atom, beliau memutuskan untuk bergabung dengan Projek Manhattan (projek bom atom pertama dunia) di Berkeley Amerika Syarikat sebelum berpindah ke Los Alamos, New Mexico setelah dijemput oleh Robert J.Oppenheimer, Bapa Bom Atom. Persetujuan ini pada awalnya sangat ironi dengan sikap beliau selepas Perang Dunia Kedua yang menentang sekeras-kerasnya pembangunan senjata nuklear. Bethe berangkat ke Berkeley ditemani isterinya, Rose Edwald yang merupakan seorang ahli fizik Sinar-X. Bethe dan Boyce McDaniel berbasikal di dalam terowong Cornell Electron Storage Ring Sewaktu remaja, Bethe sangat meminati bidang fizik dan matematik. Setelah memasuki universiti, beliau mula memberi tumpuan pengkhususan dalam bidang fizik kerana menurut beliau, ’matematik terlalu mudah untuk mendapat jawapan’. Berhe memperolehi ijazah PhD dalam bidang fizik dari University of Munich pada tahun 1928 di bawah bimbingan  saintis terkenal seperti Sommerfield, Ernest Rutherford dan Enrico Fermi sebelum berpindah ke Amerika setelah ditawar jawatan Profesor di Cornell University pada tahun 1934. Bethe secara rasmi menjadi warganegara Amerika pada tahun 1941. Setelah Projek Manhattan berjaya dilaksanakan, Bethe kembali ke Cornell dan meneruskan kerjayanya sebagai saintis fizik nuklear di sana.pada tahun 1949, sahabat karibnya Edward Teller, yang juga seorang ahli fizik memujuknya bergabung dalam projek untuk menghasilkan bom hidrogen (H-Bomb). Namun beliau terlebih dahulu menyedari malapetaka yang dasyat akan berlaku sekiranya bom hidrogen dihasilkan. Menurut beliau, seluruh dunia akan mengalami kemusnahan sekiranya perang terus berlaku dan penggunaan senjata merbahaya seperti bom hidrogen dan bom atom terus digunakan. Salah satu jawapannya kepada Edward Teller ialah ’ even if we were to win it, the world not be..like the world we want to preserve. We would lose the things we were fighting for’ . Walaupun dengan hati yang berat kerana terpaksa menentang sahabat karibnya, beliau tetap bertegas dan berjuang untuk mengharamkan penggunaan nuklear sebagai senjata dalam peperangan. Pada tahun 1958, Bethe menjadi ketua penyelidik pelucutan senjata nuklear dunia dan menjadi penasihat sains Amerika dalam pertemuan di Geneva bagi membincangkan larangan ujian nuklear. Beliau turut serta dalam rundingan di Soviet Union pada tahun 1963 untuk melarang sebahagian ujian besar senjata nuklear yang dijalankan oleh negara tersebut. Pada tahun 1992, ketika berusia 86 tahun Bethe menulis surat terbuka kepada seluruh ilmuan dan saintis untuk memboikot penyelidikan senjata nuclear dan senjata pemusnah yang lain seperti senjata kimia dan biologi. Usia yang semakin meningkat tidak pernah melelahkan beliau untuk terus berjuang. Buktinya pada tahun 1997 di usia 91 tahun, Hans Bethe menulis surat kepada Presiden Clinton supaya menamatkan dana penyelidikan bagi semua jenis ujian dan pembangunan senjata nuklear. Usaha-usaha beliau dalam memerangi penggunaan nuklear sebagai senjata untuk tujuan peperangan dan kekerasan telah mendapat banyak pengiktirafan dari universiti-universiti di seluruh dunia. Di samping usahanya berkempen menentang penggunaan senjata nuklear, Bethe tidak pernah beristirehat dalam melakukan penyelidikan. Di usia 93 tahun, beliau masih berupaya membentangkan kertas kerja tentang pengalamannya dalam Projek Manhattan dan perkembangan fizik kuantum. Di Georgia World Congress Centre pada tahun 1999, dalam satu seminar fizik yang dihadiri oleh 11 ribu ahli fizik dan penyelidik dari seluruh dunia, beliau membentangkan dua kertas kerja ilmiahnya yang berjudul ‘Quantum Theory’ dan ‘Nuclear Physics’. Pada tahun 1948, Bethe penyumbang penting tentang asal usul elemen kimia ketika berlakunya The Big Bang. Jurnal ilmiahnya ditulis bersama dengan Ralph Alpher dan George Gamow dan dikenali dengan gabungan nama mereka yang masyhur iaitu ‘Alpha-Beta-Gamma (Alpher-Bethe-Gamow). Beliau juga menulis 3 artikel mengenai teori dan eksperimen nuklear di jurnal Review Modern Physics dan ketiga-tiga artikel tersebut menjadi buku teks rujukan utama penuntut fizik yang mempelajari bidang nuklear. Terdapat beberapa contoh yang menunjukkan geniusnya Hans Bethe dalam bidang fizik. Antaranya ialah ketelitian dan kehebatannya menulis dan menerangkan persamaan-persamaan matematik dan fizik tanpa kesalahan. Bethe selalu dilihat bekerja diantara dua longgokan kertas. Longgokan pertama adalah kertas kosong manakala longgokan kedua adalah tulisan-tulisan serta rumus matematik-fizik yang kompleks yang telah siap disempurnakan. Di hadapannya hanya ada sehelai kertas yang sedang ditulis. Menurut seorang sahabatnya, keseluruhan kertas yang ditulis tidak mempunyai sebarang kesilapan . Richard Feynman sendiri mengakui bahawa Bethe adalah antara gurunya yang terkenal dalam soal-soal ketelitian dalam menulis persamaan. Dalam satu peristiwa, Victor Weisskopf seorang lagi penerima  anugerah nobel fizik pernah bertanyakan kepada Bethe ‘ berapa lama anda dapat menyelesaikan sesuatu pengiraan rumus fizik? Bethe dengan ringkas menjawab, ‘ia barangkali akan mengambil masa 3 hari untuk saya dan 3 minggu untuk kamu. Dan ia ternyata benar, Victor Weisskopf mengambil masa 3 minggu untuk menyelesaikan masalah fizik yang hanya mengambil masa 3 hari bagi Bethe.

Di dalam keseluruhan hidup dan penyelidikan yang dijalankan, kejayaan yang paling bermakna bagi Hans Bethe ialah ketika beliau berjaya mengembangkan teori tindak balas nuklear yang menghasilkan tenaga pada planet bintang. Penemuannya menjelaskan tentang tindak balas yang terjadi pada bintang-bintang yang relatif lebih terang mengikut kitaran karbon-oksigen-nitrogen yang dikenali sebagai Bethe-Weizsacker Cycle. Manakala tindak balas yang terjadi pada matahari dan bintang-bintang yang lebih malap merupakan tindakbalas proton. Penemuan tentang tindak balas tenaga nuklear ini telah menarik perhatian panel penilai Hadiah Nobel dan beliau dinobatkan sebagai pemenang Hadiah Nobel Fizik pada tahun 1967. Menurut sahabatnya ‘ Bethe is a remarkable combination of a truly great scientist who has also made major contributions in the public service of his nation’. Hans Bethe yang mempunyai hobi mengumpul setem dan membaca kisah sejarah meninggal dunia di usia 99 tahun pada tahun 2005.


Sunday 11 December 2011

KENALI TOKOH | J.ROBERT OPPENHEIMER : BAPA BOM ATOM

LATAR BELAKANG

Berbadan cengkung, kurus, tinggi dan mempunyai sepasang mata yang tajam. Beliau jarang berenggang dengan rokok dan paip. Itulah sosok yang dimiliki oleh Julius Robert Oppenheimer menurut Kai Bird danMartin J Sherwin dalam sebuah buku biografi tulisan mereka berdua berjudul American Prometheus : The Triumph and Tragedy of J. Robert. Oppenheimer. Lihat sahajalah di mana-mana sahaja gambar beliau terpampang baik di media, dalam biografi, internet dan makalah-makalah yang berkaitan dengannya, Oppenheimer jarang berpisah dengan rokok.
Julius Robert Oppenheimer atau dikenali juga sebagai Oppie oleh rakan-rakan terdekatnya adalah salah seorang fizikawan yang memberi sumbangan penting dalam fizik teoritikal dengan teori dikenali dengan istilah Born-Oppenheimer Approximation yang termasuk dalam salah satu topik mekanik kuantum.Teori Beliau bersama tokoh fizikawan Jerman, Max Born telah mengemukakan teori tersebut dengan fakta yang memperihalkan nukleus adalah lebih berat berbanding elektron. Disebabkan perbezaan berat jadi pergerakan nukleus adalah lebih perlahan berbanding pergerakan elektron.
Oppenheimer dilahirkan pada 22 April 1904 di New York USA. Bapanya adalah warga Jerman yang berpindah ke Amerika dan mengecapi kejayaan dan beroleh kekayaan melalui perusahaan industri tekstil. Ibunya pula adalah warganegara Amerika yang mempunyai latar belakang sebagai seorang pelukis dan pernah menuntut di Paris. Oppenheimer dan abangnya, Frank Oppenheimer telah dibesarkan dalam keadaan yang selesa berbanding orang lain Kedua-duanya mula bersekolah di Ethical Culture School dari pendidikan awal sehingga ke pendidikan tinggi.Beliau bukan hanya mempelajari matematik dan sains tetapi juga mempelajari Greek,Latin,Perancis dan Jerman.Beliau telah menamatkan zaman persekolahannya pada tahun 1921.
Di zaman pendidikan awalnya di sekolah beliau mengambil mata pelajaran matematik dan sains di Ethial Culture School di New York,. Pada masa yang sama Oppenheimer  sangat berminat untuk mempelajari bahasa asing seperi Greek, Latin, Perancis dan Jerman. Beliau seronok mempelajari bahasa dan berjaya menguasainya dengan pantas hanya kerana untuk membaca sesuatu karya yang ditulis dalam bahasa aslinya bukan melalui penterjemahan.Beliau juga mempelajari bahasa Belanda selama 6 minggu yang bertujuan untuk membentangkan kertas kerja penyelidikannya di Belanda. Selain bahasa, sains serta matematik. Oppenheimer juga menunjukkan minat dalam bidang falsafah  klasik. Selepas tamat persekolahan, Oppenheimer telah berjaya menempatkan dirinya di Harvard University untuk menyambung pengajian ijazah pertamanya. Selain pintar dalam fizik dan kimia beliau juga mendaftar untuk mengikuti pengajian bahasa, puisi dan mengembangkan minatnya dalam Oriental Philosophy. Oppenheimer yang juga dikenali sebagai Oppie oleh keluarga dan sahabat terdekatnya adalah seorang yang kuat, tinggi, kurus, bercita-cita tinggi dan tekun menjalankan penyelidikan. Beliau memperoleh gelaran PhD di Jerman selepas lulus ijazah pertama dari Harvard. Disebabkan merasakan masih belum puas dan ingin mendalami ilmu pengetahuan dengan lebih jauh, beliau kemudian  berangkat ke Cambridge University di untuk menjalankan penyelidikan di bawah bimbingan saintis tersohor  Ernest Rutherford. Pada pada tahun 1929 beliau kembali ke Amerika Syarikat dan berkhidmat di Berkeley dan CalTech. Robert J. Oppenheimer adalah seorang guru yang luar biasa dan seorang ahli fizik teori yang hebat.Analisis ramalannya banyak digunakan oleh saintis-saintis selepasnya untuk menemukan beberapa zarah-zarah asas fizik partikel seperti neutron, positron, meson, dan bintang-bintang neutron. Oleh kerana terlalu asyik dan fokus dalam penyelidikan dan dunia fizik teori, beliau sering mengabaikan dirinya dari "dunia nyata" di zamannya pada waktu itu. Sekitar awal 1930-an, dunia sedang berkecamuk dengan perang dan Oppenheimer sememangnya membenci perang. Namun selepas bangkitnya sistem pemerintahan diktator pelampau pada tahun 1930-an, perang mula menarik perhatiannya dan beliau mula memberi tumpuan untuk menyumbang sesuatu sebagai usasa untuk menamatkan perang dunia kedua. Pada tahun 1939, Niels Bohr mendedahkan maklumat penting kepada AS bahawa Jerman telah berjaya memisahkan atom. Implikasi daripada berita kejayaan pihak Jerman tersebut, tentera Nazi  telah memulakan projek membina senjata nuclear. Bohr telah meyakinkan Presiden Roosevelt untuk menjalankan Projek Manhattan pada tahun 1941. Pada Jun 1942, Robert Oppenheimer dilantik untuk mengepalai projek rahsia tersebut. Penyelidikan peringkat awal dijalankan di Columbia University, University of Chicago, dan di Oak Ridge, Tennessee, namun pada masa yang sama Oppenheimer berjaya meyakinkan pihak pentadbiran tertinggi AS untuk menubuhkan stesen penyelidikan baru di Los Alamos, New Mexico. Di sana beliau memberi idea-idea dan sumbangan penting bidang fizik melalui pengetahuan dan pengalamannya dalam menyelesaikan masalah dalam projek menghasilkan bom atom.
Beliau akhirnya mengetuai lebih daripada tiga ribu orang termasuk saintis, pekerja teknikal dan orang-orang yang terlibat dalam Projek Manhattan  untuk menyelesaikan hal-hal yang berkaitan dengan teori, proses dan mekanikal dalam projek tersebut. Projek Manhattan telah berjaya menghasilkan bom berkuasa nuklear dan ledakan bom nuklear yang pertama berlaku di dunia ialah di gurun New Mexico pada 16 Julai 1945. Ledakan itu setara dengan 20.000 ton dinamit. Selepas berjaya menguji bom atom tersebut, dalam masa satu bulan selepas itu, dua bandaraya di Jepun iaitu Hiroshima dan Nagasaki, menjadi sasaran bom atom yang dikenali dengan nama Little Boy dan Fat Man. Jepun menyerah kalah pada tahun 10 Ogos 1945.
Selepas tamatnya Perang Dunia-II,  Oppenheimer dilantik menjadi pengarah Institute for Advanced Study di Princeton University pada tahun 1947. Beliau juga menjadi pengerusi Jawatankuasa Penasihat Umum dalam Suruhanjaya Tenaga Atom, atau AEC, dari tahun 1947 hingga 1952. Sejak dilantik ke badan tersebut, beliau mula menentang sebarang pembangunan bom dan senjata yang berkuasa nuklear mula membenci kekejaman perang yang mengorbankan banyak nyawa yang tidak berdosa seperti yang berlaku di Hiroshima dan Nagasaki. Oppenhemier juga menentang projek pengembangkan bom hidrogen yang jauh lebih dasyat akibatnya jika dibandingkan dengan bom atom.